Raison détaillée de l'échec de la batterie au lithium

Auteur ：Iflowpower –Fournisseur de centrales électriques portables

1 Classification des défaillances des batteries lithium-ion Afin d'éviter les problèmes d'atténuation des performances et de sécurité des batteries mentionnés ci-dessus, la décomposition par défaillance des batteries lithium-ion est inévitable. La défaillance de la batterie lithium-ion désigne la défaillance et la défaillance de sécurité des performances de la batterie atténuées par certaines propriétés essentielles ou une utilisation anormale des performances. 2 La panne de la batterie lithium-ion d'origine peut être divisée en causes endométriques et externes.

Le principe interne est la variation physique et chimique de l'invalidation, l'échelle de recherche remonte à la thermodynamique de l'échelle atomique, moléculaire et le processus d'échec de la recherche. Facteurs externes, y compris l'impact, l'acupuncture, la corrosion, la combustion à haute température, l'échec humain, etc. la capacité de décharge ne doit pas être inférieure à 90% de la capacité initiale.

Ou le nombre de cycles atteint 1000 fois, la capacité de décharge ne doit pas être inférieure à 80% de la capacité initiale. Si la capacité a une forte baisse dans le cycle standard, elle appartient à la défaillance d'atténuation de capacité. La racine de la défaillance de l'atténuation de la capacité de la batterie est la défaillance du matériau, et elle est étroitement liée aux facteurs objectifs tels que le processus de fabrication de la batterie, l'utilisation de la batterie.

Du point de vue du matériau, le fait que le ne tombe pas en panne, la défaillance structurelle du matériau de l'électrode positive, la croissance de transition de la surface négative SEI, le liquide électrolytique et la détérioration, la corrosion du fluide, les traces d'impuretés du système, etc. La défaillance structurelle du matériau d'électrode positive : la défaillance structurelle du matériau d'électrode positive comprend des particules de matériau de cathode, une transformation irréversible, une dissémination de matériau, etc. LIMN2O4 entraînera une distorsion de l'effet Jahn-Teller pendant le processus de charge et de décharge, et même des particules rupture, entraînant un contact électrique entre les particules.

Matériau LiMn1.5Ni0.5O4 Le système cristallin à quatre carrés dans le processus de charge et de décharge, le matériau LiCoO2 a provoqué du CO dans la couche Li en raison de la transition de Li, a provoqué la structure en couches, limitant la structure en couches pendant la charge et la décharge.

Capacité. La défaillance du matériau de l'électrode négative : la défaillance de l'électrode en graphite se produit à la surface du graphite, la surface du graphite réagit avec la solution électrolytique et la phase d'interface électrolyte solide (SEI) est usinée. Si une croissance excessive peut entraîner la teneur en ions lithium dans le système interne, le résultat est causé par une atténuation de capacité.

La défaillance des matériaux d'électrode négative en silicium est le problème de performance du cycle causé par son énorme expansion de volume. Échec de l'électrolyte : la stabilité de LIPF6 est médiocre, facile à analyser pour réduire la migration du contenu Li + dans l'électrolyte. Il est également facile de former du HF avec des traces de réactions dans l'électrolyte, entraînant une corrosion à l'intérieur de la batterie.

L'étanchéité à l'air n'est pas bonne pour provoquer la détérioration de l'électrolyte, la viscosité et la chromaticité de l'électrolyte, et finalement conduire à une forte baisse des performances des ions de transmission. La défaillance du collecteur : corrosion collective du fluide, la concentration du collecteur a diminué. Le HF, qui est altéré par l'électrolyte ci-dessus, provoque la corrosion du collecteur, génère une mauvaise conductivité, entraînant une augmentation du contact ohmique ou une défaillance du matériau actif.

Pendant le processus de charge et de décharge, la feuille de Cu est dissoute sous un faible potentiel, déposée dans la surface positive, qui est ce qu'on appelle le cuivre. Les formes courantes de défaillances collectives ne suffisent pas à provoquer le pelage de la substance active entre l'agglomération et la matière active, et ne peuvent pas fournir de capacité pour la batterie. Augmentation de la résistance interne : la conférence sur la résistance interne de la batterie lithium-ion s'accompagne d'une densité d'énergie, d'une diminution de la tension et de la puissance, de la chaleur de la batterie et d'autres problèmes de défaillance.

Les facteurs métalliques conduisant à une résistance interne accrue de la batterie lithium-ion sont divisés en matériaux clés de la batterie et en batteries. Matériau de la clé de la batterie : la microfissure et la rupture du matériau de l'électrode positive, les dommages du matériau de l'électrode négative sont trop épais, le vieillissement de la solution électrolytique, le matériau actif est détaché du courant et le contact du matériau actif et de l'additif conducteur. est pire (y compris la perte d'additifs conducteurs). Diaphragme, blocage, anomalies extrêmes de soudure de l'oreille de la batterie, etc.

Environnement d'utilisation de la batterie : la température ambiante est trop élevée/basse, la surcharge, la charge et la décharge à fort grossissement, le processus de fabrication et la structure de conception de la batterie, etc. Court-circuit interne : le court-circuit interne a tendance à provoquer une autodécharge, une atténuation de capacité, une sortie thermique de contrôle et provoquer des accidents de sécurité. Court-circuit entre la concentration de cuivre / aluminium : le traitement de la batterie ou le diaphragme ou l'électrode de perforation de corps étranger en métal, la batterie dans le boîtier de la batterie, provoque un contact positif et négatif avec le fluide.

Le court-circuit causé par la défaillance du diaphragme, le diaphragme, le diaphragme, la corrosion du diaphragme, etc. peut entraîner une défaillance du diaphragme, la défaillance du diaphragme, la perte d'isolation électronique ou l'écart est positif, le micro-contact de l'électrode négative, puis la fièvre locale est sévère , la charge et la décharge continues s'étaleront sur quatre semaines, causent une perte de chaleur. Les impuretés provoquent un court-circuit : les impuretés de métaux de transition dans la suspension d'électrode positive peuvent entraîner le perçage du diaphragme ou favoriser la délégation du lithium de l'électrode négative pour provoquer des courts-circuits internes.

Court-circuit causé par les dendrites de lithium : un cristal lactaire de lithium, cristal dendritique passe à travers le diaphragme, pendant le cycle long. La conception de la batterie, la fabrication ou l'assemblage du bloc-batterie, la conception est déraisonnable ou la pression locale provoquera également des courts-circuits internes. Lors de l'induction du dépassement et du surplomb de la batterie, il y aura également un court-circuit.

L'admission de gaz de la solution électrolytique dans le processus de changement de batterie dans le processus de formation de la batterie est un gaz normal, mais la consommation transitoire de gaz de libération d'électrolyte ou d'oxygène de libération de matériau d'électrode positive est anormale. Souvent dans cette batterie à sac souple, cela provoquera une pression excessive dans la batterie et heurtera la membrane d'encapsulation en aluminium, un problème de contact interne de la batterie, etc. Le thermique hors de contrôle thermique signifie que la température du lithium La batterie ionique est une élévation de température locale ou globale, et la chaleur ne peut pas être dispersée dans le temps, et une grande quantité s'accumule à l'intérieur et induit d'autres effets secondaires.

Les facteurs induits par la perte de chaleur des batteries lithium-ion sont des conditions de fonctionnement anormales, c'est-à-dire un abus, un court-circuit, un grossissement élevé, une température élevée, une compression et l'acupuncture. L'analyse du lithium dans la surface négative de la batterie est un phénomène courant de défaillance du vieillissement de la batterie lithium-ion. L'analyse du lithium réduit l'ion lithium actif interne dans la batterie, il y a une défaillance de capacité et la perforation dendritique peut entraîner un courant local et de la chaleur, et finalement causer un problème de sécurité de la batterie.